(57)【要約】【課題】  ガス化溶融設備の高温反応炉に装入された装入物の堆積レベルを優れた精度で、しかも長期間にわたって安定して検知する方法を提供すること。【解決手段】  高温縦型反応炉の炉体側壁に電磁波の発信器と受信器とを設置して、炉内を透過する電磁波信号の強度から、装入物の有無を判定するようにした装入物の堆積レベル検知装置において、該炉体側壁にバーナーガス導入管を兼ねる電磁波導波管を設けると共に、該導波管に電磁波の発信器及び受信器を接続し、該導波管によって電磁波の発信・受信を行うとともに、該導波管を通してのバーナーガスの導入とバーナー炎とにより該導波管への異物の混入・堆積を防止するようにした装入物の堆積レベル検知装置。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温縦型反応炉の炉体側壁に電磁波の発信器と受信器とを設置して、炉内を透過する電磁波信号の強度から、装入物の有無を判定するようにした装入物の堆積レベル検知装置であって、該炉体側壁にバーナーガス導入管を兼ねる電磁波導波管を設けると共に、該導波管に電磁波の発信器及び受信器を接続してなり、該導波管によって電磁波の発信・受信を行うとともに、該導波管を通してのバーナーガスの導入とバーナー炎とにより該導波管への異物の混入・堆積を防止するようにしたことを特徴とする装入物の堆積レベル検知装置。
【請求項２】
前記電磁波が周波数８〜３０ＧＨｚのマイクロ波であることを特徴とする請求項１記載の装入物の堆積レベル検知装置。
【請求項３】
前記高温縦型反応炉が廃棄物のガス化溶融炉又はガス化溶融改質炉であることを特徴とする請求項１又は２記載の装入物の堆積レベル検知装置。
【請求項４】
前記発信器と受信器とが炉体側壁に対向して配設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の装入物の堆積レベル検知装置。
【請求項５】
前記発信器及び受信器として、発信器と受信器とが一体となった送受信装置を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の装入物の堆積レベル検知装置。
【請求項６】
前記導波管のバーナガス導入口とマイクロ波発信器又は受信器との間に電磁波は透過させるがガスは遮断する機能を持った栓を挿入し、バーナーガスが電磁波発信器又は受信器内に入ることを防止したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の装入物の堆積レベル検知装置。
【請求項７】
前記導波管の周囲にバーナーガスを導入ための多数の小孔を空けてガス導入を確保するとともにマイクロ波の損失を少なくするようにしたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の装入物の堆積レベル検知装置。
【請求項８】
高温縦型反応炉の炉体側壁に、電磁波の発信器と受信器とを設置し、炉内を透過する電磁波信号の強度から、装入物の有無を判定する装入物の堆積レベル検知方法であって、炉体側壁に設けたバーナーガス導入管を兼ねる電磁波導波管によって、バーナーガスを燃焼させると共に、電磁波の発信及び受信を行い、該導波管を通してのバーナーガスの導入とバーナー炎とにより該導波管への異物の混入・堆積を防止するようにしたことを特徴とする装入物の堆積レベル検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温縦型反応炉に装入された装入物の堆積レベルを優れた精度でかつ安定して検知する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガス化溶融炉を含めた高温縦型反応炉においては、炉内に装入した廃棄物等の装入物の堆積レベルを検知するために、種々の手段が講じられてきた。その各々の手段について以下述べる。
【０００３】
接触式による前記検知方式に関するものとしては、例えば、特許文献１には、図１に示すように、シャフト炉方式の廃棄物溶融炉１において、堆積レベル（ストックレベル）検知器１ｅと炉内の通気差圧を検出する通気差圧計ＰＴとを用いて、炉内通気差圧が予め設定された目標値となるようにストックレベルを増減することを特徴とする廃棄物溶融炉の装入物ストックレベル制御方法が開示されている。ところが、このような接触式による廃棄物の堆積レベル検知方法を用いることは、炉内の高温雰囲気による堆積レベル検知端の熱衝撃及び熱損傷、また炉内雰囲気の外部漏洩の防止等の観点からすると好適でない。
【０００４】
非接触式による前記検知方式としては、具体的には、音波によるもの、光によるもの、放射線（γ線等）によるものおよび電（磁）波によるものの４種類がある。
このうち、音波は温度に依存性があり、ダストによる反射が大きい等により好適でない。また、光はダストを透過しないことにより好適でない。更に放射線については、法令を含めてその取り扱いが煩雑であることから好適でない。これに対し、電（磁）波については、既に市販の技術の転用が容易であり、しかも信号に直線性がある。
上記のように、高温廃棄物処理炉において、炉内に装入した廃棄物の堆積レベルを検知する方法としては、電（磁）波による非接触方式が好適に適用可能である。
【０００５】
次に、前記電（磁）波、具体的にはマイクロ波による非接触方式を用いた廃棄物の堆積レベル検知手段を、廃棄物の熱処理炉、具体的にはストーカ式ごみ焼却炉及び廃棄物ガス化溶融炉に適用した場合についての各種評価を述べる。なお、廃棄物ガス化溶融炉については、具体的には、炉内の廃棄物の堆積レベル検知手段設置位置近傍の雰囲気温度が比較的低温であるＮＫＫ方式ガス化溶融炉及び炉内の廃棄物の堆積レベル検知手段設置位置近傍の雰囲気温度が高温である川鉄サーモセレクト方式ガス化溶融炉に適用した場合について述べる。
【０００６】
ストーカ式ごみ焼却炉において、マイクロ波による非接触方式の廃棄物の堆積レベル検知方法は既に実用化されている。該炉において、廃棄物は火格子上に５００〜１３００ｍｍ程度にごみが敷かれている。該炉の炉内温度は、概ね８００℃〜９００℃の比較的低温域であり、火格子から送入する燃焼空気量も低空気比を前提とするため、ごみ層上のダスト飛散の程度も概ね低いレベルである。また、該炉は前記したように比較的低温域であるため、溶融スラグが発生せず、その影響を考慮する必要が無い。このような状況下で発信／受信個別型式のマイクロ波によるごみ層厚計測装置を適用した場合、例えば、１０ｍＷの微弱な信号でもその減衰量と予め設定した閾値とを比較することにより、容易にしかも精度高くごみ層高さが所定のレベルに到達したと判定することができる。
【０００７】
次に、ＮＫＫ方式ガス化溶融炉に関しては、特許文献２には、図２に示されるように、炉本体１上部に廃棄物および炭素系補助燃料の装入口２を有すると共に、炉本体１側部に酸素含有ガスを吹き込む羽口を有し、装入された廃棄物を熱分解して可燃性ガスを発生させると共に、廃棄物中の灰分および不燃物を溶融させる竪型炉であって、装入された廃棄物および炭素系補助燃料によって形成される堆積層の上面よりも上に相当するレベルに上段の羽口３が設けられ、前記堆積層の上部に相当するレベルに中段の羽口４が設けられ、前記堆積層の下部に相当するレベルに下段の羽口５が設けられた廃棄物ガス化溶融炉が開示されている。
【０００８】
また、その効果については、特許文献２の段落［００６２］に、装入物によって形成される堆積層の上面よりも上に相当するレベルと、堆積層の上部に相当するレベルと、堆積層の下部に相当するレベルに、それぞれ上段の羽口３、中段の羽口４、下段の羽口５が設けられているので、炉本体１下部における灰分などの溶融状態を良好な状態に維持しながら、堆積層の流動を良好な半流動状態に維持することができ、さらにフリーボード部１ａのガス温度を１０００℃以上の高温域に維持することができ、安定した操業を継続することができる、と記載されている。
【０００９】
この炉において廃棄物堆積レベルを検知するポイントは、炉本体１における朝顔部１ｂ付近であると推定される。この領域は該炉のフリーボード１ａ部と直結しているので、雰囲気温度は１０００℃以下であり、比較的低温域であるといえる。また、該炉において、廃棄物堆積層上端位置付近は、廃棄物の堆積層が廃棄物の飛散程度が比較的低い半流動状態で運動し、乾燥及び熱分解を呈する領域であると考えられるので、ダストの飛散程度も比較的低く、よって該領域において、マイクロ波による廃棄物堆積レベル検知装置は溶融スラグの影響を受けることも殆ど無いと推定される。
【００１０】
次に、川鉄サーモセレクト方式ガス化溶融炉に関しては、特許文献３に、易揮発成分を含まない、乾燥した断片的な形で、加熱されたチャンネルから排出される構造的に安定な固形物集合体を即時にかつ直接的に高温反応器内に導入し、該高温反応器内で前記固形物集合体からガス透過性の固体床を形成し、かつ、該固体床を加熱されたチャンネルの出口の高さまで維持し、次いで、該高温反応器内で固体床の上部に炭素含有流動床を形成させ、更には、酸素の添加により、該固体床中の炭素成分を酸化して二酸化炭素ガスにし、該二酸化炭素ガスを炭素含有流動床を通過する際に一酸化炭素に転化せしめると共に、該固体床中の金属成分及び鉱物質成分が２０００℃以上の温度で溶融し、得られた溶融物を該高温反応器から抜き取ることからなる有用な廃棄物処理生成物を得るための方法が開示されている。
【００１１】
前記川鉄サーモセレクト方式ガス化溶融炉において、該炉頂よりマイクロ波を発信／受信し該炉内廃棄物の堆積レベルを検知する方法について述べる。
このような検知方法については、例えば、特許文献４に、図３に示すように、廃棄物溶融炉３１の上部の開口部３７に固定される層高レベル測定装置３２の筒状体３８の上部にマイクロ波３５の反射波３６により廃棄物の層高レベルを測定するマイクロ波送受信装置３３が設けられ、筒状体３８の下部には筒状体３８を仕切る多孔質セラミック板３４が設けられ、マイクロ波送受信装置３３と多孔質セラミック板３４とで区画される筒状体３８には、不活性ガスを筒状体３８へ吹き込むパージガス配管３９が設けられている廃棄物溶融炉内の層高レベル測定装置３２が開示されている。
【００１２】
ところが、特許文献４に開示された技術では、炉頂から発信されたマイクロ波は拡散し、炉内壁、または廃棄物層上面で乱反射するので、受信した反射波により精度高く廃棄物溶融炉内の堆積レベルを検知するのは非常に困難であると推定される。
【００１３】
次に、廃棄物溶融炉内の廃棄物層上面近傍において、前記マイクロ波を水平に発信受信して、該廃棄物堆積レベルを検知する方法について述べる。
この検知方法は、例えば、本出願人の出願に係る特願２００３−０８７４２２号に開示されており、これは、図４及び図５に示すように、ガス化溶融設備の高温反応炉装入口５５から高温反応炉４６内に装入された圧縮廃棄物４７の堆積レベル検出方法において、前記高温反応炉４６の装入口５５の下方の炉壁に配設されかつ炉内側面に耐火物６１を有する水冷ジャケット５９ａ内の１基の電磁波発信装置５７を用いてマイクロ波又はγ線などの電磁波を発信し、前記電磁波発信装置５７に対向する側の炉壁６２に配設されかつ炉内側面に耐火物６１を有する水冷ジャケット５９ｂ内の１基の電磁波受信装置５８を用いて前記電磁波を受信して、前記電磁波の減衰量を測定し、前記減衰量の測定値と予め設定されたしきい値とを比較し、前記減衰量の測定値が前記しきい値を超えたときに前記高温反応炉４６内の前記圧縮廃棄物４７が所定のレベルに到達したと判定するようにした装入堆積レベル検出方法である。図５は電磁波発信装置１７付近の詳細図を示したものであり、６０はアンテナであり、その端部は耐火物６１に設けた貫通孔６３内に挿入されている。そして、水冷ジャケット５９ａ内部はＮ２ガス等の不活性ガスによってパージされ、粉塵やガスの侵入を防止している。
【００１４】
しかしながら、上記のマイクロ波を用いた装置の信頼性を、マイクロ波の代わりにγ線を用いた装置を用いて試験して得られた結果と比較すると、マイクロ波とγ線の相関は一致せず、マイクロ波の廃棄物堆積レベルの検出値自体に信頼性が確保されていないことがわかった。
【００１５】
マイクロ波の廃棄物堆積レベルの検出値に信頼性が確保できない推定原因としては以下のものが考えられる。
(1)炉内廃棄物堆積層上端から噴出し、電磁波を発生する火炎の影響
(2)該廃棄物堆積レベル検出装置を配設した炉内近傍空間領域におけるダストの影響
(3)マイクロ波の炉内における乱反射成分の影響
(4)該レベル検出装置の熱遮断用レンガへの付着スラグによるマイクロ波減衰問題
【００１６】
そして、本発明者等らは、マイクロ波による廃棄物の堆積レベルの検出値の信頼性が確保できない最大の原因は、レベル検出装置の熱遮断用レンガへの付着スラグによってマイクロ波が減衰することにあることをつきとめた。即ち、マイクロ波発信装置およびマイクロ波受信装置を高温反応炉内の高温雰囲気から保護する熱遮断用のレンガの炉内側表面には、金属酸化物の形態で廃棄物中に含有される低沸点金属である鉛や亜鉛が２５〜３５％程度含有し、更に廃棄物中のメタル分も含有する溶融スラグが付着し、この付着スラグがマイクロ波を減衰させる大きな要因であることがわかった。
本発明者等は、上記課題を解決するため、図６に示すような、導波管８２を進退自在に設けて、操炉中に導波管８２の先端をマイクロ波導入口から突き出すことによってマイクロ波導入口を機械的に突いてマイクロ波導入口の炉内口前にスラグが付着することを妨げる方法を提案した。しかしながら、この方法は、装置の構造が複雑となりコストが高くなるという欠点がある。
【００１７】
【特許文献１】特開平８−２８５２４６号公報
【特許文献２】特開平９−６０８３０号公報
【特許文献３】特許第２７２９１２４号公報
【特許文献４】特開２０００−３０４２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は上記のような問題点を解消すること、すなわち、耐熱性に優れ、溶融スラグ付着による発信／受信器能の低下を防止し、ダスト含有率の非常に高い雰囲気領域においてもその精度の維持が可能であり、しかも信号に確実性があり誤信号がなく、ガス化溶融設備の高温反応炉に装入された廃棄物の堆積レベルを優れた精度で、しかも長期間にわたって安定して検知可能な方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
（１）高温縦型反応炉の炉体側壁に電磁波の発信器と受信器とを設置して、炉内を透過する電磁波信号の強度から、装入物の有無を判定するようにした装入物の堆積レベル検知装置であって、該炉体側壁にバーナーガス導入管を兼ねる電磁波導波管を設けると共に、該導波管に電磁波の発信器及び受信器を接続してなり、該導波管によって電磁波の発信・受信を行うとともに、該導波管を通してのバーナーガスの導入とバーナー炎とにより該導波管への異物の混入・堆積を防止するようにしたことを特徴とする装入物の堆積レベル検知装置。
（２）前記電磁波が周波数８〜３０ＧＨｚのマイクロ波であることを特徴とする上記（１）の装入物の堆積レベル検知装置。
（３）前記高温縦型反応炉が廃棄物のガス化溶融炉又はガス化溶融改質炉であることを特徴とする上記（１）、（２）の装入物の堆積レベル検知装置。
（４）前記発信器と受信器とが炉体側壁に対向して配設されていることを特徴とする上記（１）〜（３）の装入物の堆積レベル検知装置。
（５）前記発信器及び受信器として、発信器と受信器とが一体となった送受信装置を用いることを特徴とする上記（１）〜（３）の装入物の堆積レベル検知装置。
【００２０】
（６）前記導波管のバーナガス導入口とマイクロ波発信器又は受信器との間に電磁波は透過させるがガスは遮断する機能を持った栓を挿入し、バーナーガスが電磁波発信器又は受信器内に入ることを防止したことを特徴とする上記（１）〜（５）の装入物の堆積レベル検知装置。
（７）前記導波管の周囲にバーナーガスを導入ための多数の小孔を空けてガス導入を確保するとともにマイクロ波の損失を少なくするようにしたことを特徴とする上記（１）〜（６）の装入物の堆積レベル検知装置。
（８）高温縦型反応炉の炉体側壁に、電磁波の発信器と受信器とを設置し、炉内を透過する電磁波信号の強度から、装入物の有無を判定する装入物の堆積レベル検知方法であって、炉体側壁に設けたバーナーガス導入管を兼ねる電磁波導波管によって、バーナーガスを燃焼させると共に、電磁波の発信及び受信を行い、該導波管を通してのバーナーガスの導入とバーナー炎とにより該導波管への異物の混入・堆積を防止するようにしたことを特徴とする装入物の堆積レベル検知方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、高温縦型反応炉内に装入された廃棄物等の装入物の堆積レベルを、優れた精度で、しかも長期間にわたって安定して検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
上記したように、従来法は、マイクロ波導入用の専用の導波管を設け、この専用導波管内部にパージガスを流し、専用導波管先端からパージガスを吹き出させ、ガスの噴出圧によって溶融物（スラグ、メタル）の付着を防止するものであるが、この方法では、パージガスによって溶融物が冷却されて成長し、閉塞が発生するという現象が起こり、詰まり防止の効果は少ないことがわかった。すなわち、炉内圧の変動やパージガス圧の変動により、パージガスの流れが乱されて溶融物が巻き込まれて導波管内に侵入し、冷却されて溶融物が導波管内に侵入し、成長し、２週間程度で閉塞に至ることがわかった。
また、パージガスでは冷却不足で、初期状態では耐火物より突き出して設けられていた導波管は炉内の高温環境に曝されることによってその端面が耐火物面と同一か若干短くなり、炉体壁面を流れる溶融物が専用導波管に侵入しやすい状態となる。
【００２３】
そこで、本発明においては、マイクロ波のための導波管として専用の導波管を設けることなく、バーナーのバーナーガス導入管をマイクロ波の導波管として兼用し、バーナーガス導入管（＝マイクロ波導波管）を通してバーナーガスの吹き出し圧を利用すると共に、バーナー炎を利用することによって、導波管への異物の混入・堆積を防止するようにした。
【００２４】
本発明の高温縦型反応炉の堆積レベル検知方法を図４に示した廃棄物のガス化溶融設備に適用する場合を例にとって説明する。
【００２５】
まず、図４に示される廃棄物のガス化溶融設備の概略を説明する。
圧縮支持板４を下降させて、投入口４１から廃棄物を圧縮装置４２内に投入し、プレス４３を圧縮支持板４４の方向へ移動させて廃棄物を圧縮し、所定の形状に成形する。次に圧縮支持板４４を上昇させてプレス４３により圧縮廃棄物４７を加熱炉４５に押し込む。
次いで、プレス４３を戻し、圧縮支持板４４を下降させた後、投入口４１から廃棄物を圧縮装置４２内に投入して圧縮廃棄物４７を成形し、圧縮支持板４４を上昇させてプレス４３を用いて圧縮廃棄物４７を加熱炉４５に押し込む。
上記の操作を繰り返すことによって、圧縮廃棄物４７は加熱炉４５の挿入口から排出口へと順次移動していく。
【００２６】
加熱炉４５の炉壁には加熱配管４８が配設され、加熱配管４８内を流れる高温ガスによって加熱炉４５内は６００℃程度に加熱される。この高温ガスは、高温ガス発生装置５０内でＬＮＧガス等の燃料を燃焼して熱媒体となるガスを昇温したものであり、高温ガス発生装置５０と加熱炉４５の加熱配管４８との間を循環する。
こうして圧縮廃棄物４７が加熱炉４５内を移動する間に、圧縮廃棄物４７の表面が炭化され、融点の低い廃棄物は溶融する。その結果、圧縮廃棄物４７が崩壊するのを防止し、ダストの発生を抑制できる。
【００２７】
加熱炉４５内で表面を炭化された圧縮廃棄物４７は、高温反応炉装入口５５から高温反応炉４６内に装入される。高温反応炉４６の下部には酸素含有ガス供給配管５１が配設されており、高温反応炉４６内に酸素ガスを供給する。この酸素ガスによって圧縮廃棄物４７中の樹脂類が燃焼し、かつ高温反応炉４６内は１０００℃以上に保持される。高温反応炉４６内の下部温度は１６００℃程度に上昇することもある。樹脂類が燃焼して発生したガスにはＣＯやＨ2が含まれているので、高温反応炉４６から冷却装置５２に送給して冷却した後、精製装置で発生したガスを精製装置５３で精製して回収する。このようにして回収された精製ガスは、各種設備の燃料として利用する。
【００２８】
なお、高温反応炉４６内の燃焼温度は１０００℃以上の高温であるから、樹脂類の燃焼によって発生するダイオキシン等の有害物質は分解し、回収される精製ガス中に有害物質は含まれない。
一方、圧縮廃棄物４７中の金属類あるいは灰分は高温反応炉４６下部に堆積し、更にバーナー４９を有する溶融保温炉５４内で溶融して溶融金属あるいは溶融スラグとして回収される。
【００２９】
次に本発明のマイクロ波による堆積レベル検知装置について述べる。
図７に本発明の装置の一例の概念図を示したものであり、図８は、図７に示した装置をより詳細に示したものである。
【００３０】
図８に基づいて本件発明の装置について説明する。
一対の燃焼バーナー兼マイクロ波導波管を熱遮蔽レンガからなる炉壁を貫通して設ける。マイクロ波発信装置とマイクロ波受信装置の一対は高温反応炉装入口下方の炉壁に、互いに対向して配設される。なお図では、マイクロ波を水平に発信する場合を示したが、マイクロ波は必ずしも水平に発信する必要はなく、検出すべき装入物の堆積レベルの設定や設備の制約等に応じて適宜に設定すればよい。但し、マイクロ波の送信距離を短縮して検出精度を向上させるために、マイクロ波を水平に送信することが好ましい。
【００３１】
燃焼バーナーは図示したような多重管構造のものを用いることが好ましく、多重管の内管を燃料ガス導入管兼マイクロ波導波管として用い、外管を空気又は酸素の導入管として用いる。また、外管は冷却水によって冷却することができる構造のものとする。そして、燃焼バーナーの内管の後段にマイクロ波発信器又はマイクロ波受信器に接続する。
上記のような構成とすることにより、バーナー火炎によって、導波管先端部（炉内壁側）への溶融スラグ等の侵入・付着を防止することができ、先端詰まりの発生を防止することができる。
【００３２】
マイクロ波発信器及びマイクロ波受信器はメンテナンスを容易にするために、図示したように進退移動可能に設けてもよい。
【００３３】
マイクロ波の周波数は、８〜３０ＧＨｚとすることが好ましい。このような周波数にすることにより、マイクロ波と火炎プラズマとの干渉による検知精度への影響がない。すなわち、バーナ火炎はプラズマであり、一般にプラズマはその種類に固有のプラズマ振動数を持ち、これより低い振動数の電磁波を遮蔽することが知られている。バーナ火炎プラズマの電子密度（ｎｅ）［ｃｍ−３］は１０８程度であり、これよりプラズマ振動数（ｆｐ）は、ｆｐ＝９×１０３×ｎｅ１／２により計算でき、およそ９０ＭＨｚ程度となる。これに対し、マイクロ波として８〜３０ＧＨｚというはるかに高い振動数のものを用いると、火炎による遮断等の問題は生じない。マイクロ波レベル計を用いてマイクロ波強度の火炎による減衰がどれほどあるかを実験により確認した結果、バーナ火炎の有無に依存しないほぼ一定（バーナ点火中の減衰はｚｅｒｏではないが）のマイクロ波強度が確保できることが判明した。  
【００３４】
図８に示した導波管内に設けたガスシール機構は、具体的には栓であり、バーナーガスを導入するに際してバーナガス導入口とマイクロ波発信器又は受信器間にマイクロ波は透過させるがガスは遮断する機能を有している。この栓を設けることによって、バーナーガスがマイクロ波送信機又は受信器内に入ることを防止でき、発信器及び受信器内での可燃性ガスの爆発を防ぐことができる。栓の材料としては例えば合成樹脂を用いることができる。
【００３５】
導波管中にバーナーガスを導入するに際しては、導波管周状に多数の小孔を空けてガス導入を確保するとともにマイクロ波の損失を少なくするようにする。マイクロ波の漏洩はマイクロ波の波長以上の開口部があれば発生するので、それによる損失を防ぐには、開口部をマイクロ波の波長より十分小さいものとする必要がある。
【００３６】
マイクロ波発信器から発信されたマイクロ波をマイクロ波受信器で受信して、マイクロ波の減衰量を測定する。このとき、マイクロ波発信器から発信されたマイクロ波が高温反応炉内に堆積した圧縮廃棄物を透過せずにマイクロ波受信器で受信された場合は、マイクロ波の減衰量は僅かである。一方、マイクロ波が圧縮廃棄物を透過してマイクロ波受信器で受信された場合には、マイクロ波の減衰量は圧縮廃棄物内の透過距離に応じて変化する。
【００３７】
すなわち、マイクロ波が圧縮廃棄物内を透過する距離が長くなるほどマイクロ波の減衰量は大きくなる。そこで、しきい値をあらかじめ設定しておき、マイクロ波の減衰量の測定値としきい値とを比較して、減衰量の測定値がしきい値を超えたときに高温反応炉内の圧縮廃棄物が所定の堆積レベルに到達したと判定する。
【００３８】
上記のように、本発明においては、マイクロ波の減衰量の測定値としきい値とを比較するので、マイクロ波発信装置とマイクロ波受信装置とを一対使用するのみで圧縮廃棄物の堆積レベルを検出することができる。
【００３９】
上記した例は、発信器から発信され炉内を貫通してきたマイクロ波を受信器で受信する貫通型のものであるが、発信器と受信器とを一体化した反射型の送受信器を用い、炉壁に測定口を一箇所だけ設けて、この送受信器を配設して測定してもよい。貫通型のものは、マイクロ波の経路が短いため、信号の減衰が少なく、また、ノイズを受けにくいという利点があるが、測定口を二箇所設ける必要がある。また反射型のものは、測定口が1個所で済むため、設置箇所の制約が貫通型に比べて少ないが、信号が炉内を往復するため、信号の減衰や、ノイズが多いという欠点がある。
【００４０】
本発明の検知装置は、溶融スラグが付着しやすい廃棄物のガス化溶融炉又はガス化溶融改質炉に適用すると効果的である。また、本発明の検知装置を廃棄物のガス化溶融炉又はガス化溶融改質炉に適用すると、多重管からの燃料ガス流量が十分でなくても、酸素ガス流量が確保されていれば、酸素がバーナ近傍の高温反応炉内の改質ガス（例：ＣＯ：３０％、Ｈ２：３０％、その他）と反応して燃焼するので同等の効果が得られるという利点がある。
【実施例】
【００４１】
マイクロ波発信装置及びマイクロ波受信装置を前記高温反応炉に配設し、マイクロ波発信装置の周波数を１０ＧＨz、出力を１．５ｋＷとして実機実験を実施した。
１８０日間操業しても、導波管の先端に付着物は形成されなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の装入物の堆積レベル検知装置は、高温縦型反応炉に装入された装入物の堆積レベルを、ダスト含有率の非常に高い雰囲気領域においても優れた精度で検出することを可能にするので、高温縦型廃棄物処理炉における利用性は高い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来の接触式の堆積レベル検知器を用いた例を示す図である。
【図２】従来のガス化溶融炉の例を示す図である。
【図３】川鉄サーモセレクト方式のガス化溶融炉の例を示す図である。
【図４】ガス化溶融炉に、マイクロ波又はガンマ線を利用した廃棄物の堆積レベル検知装置を設けた例を示す図である。
【図５】図４におけるマイクロ波発信装置の詳細を示した図である。
【図６】マイクロ波導波管の先端部でマイクロ波導入口を機械的に突いてマイクロ波導入口の炉内口前にスラグが付着するのを防ぐようにした装置を示す図である。
【図７】本発明の堆積レベル検知装置の構成を示す概念図である。
【図８】本発明の堆積レベル検知装置の詳細な構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
＜図１＞
１ シャフト炉方式の廃棄物溶融炉
１ａ シャフト部
１ａ 朝顔部
１ｂ 炉床部
１ｃ 乾燥完了レベル
１ｅ ストックレベル
２ 下段羽口
３ 上段羽口
【００４５】
＜図２〜６＞
１ 炉本体
２ 廃棄物と炭素系補助燃料の装入口
３ 上段の羽口
４ 中段の羽口
５ 下段の羽口
６ 溶融物の排出口
７ 燃焼排ガスの排出口
８ 温度計
９ ガス分析計
１０，１１ 熱交換器
１７ 上段の羽口へ供給する空気の流量調節弁
１９ 上段の羽口へ供給する酸素の流量調節弁
２０ 中段の羽口へ供給する空気の流量調節弁
２１ 下段の羽口へ供給する空気の流量調節弁
２３ 下段の羽口へ供給する酸素の流量調節弁
３１ シャフト炉式熱分解溶融炉
３２ 層高レベル測定装置
３３ マイクロ波送受信装置
３４ 多孔質セラミック板
３５ マイクロ波
３６ 反射波
３７ 開口部
３８ 筒状体
３９ パージガス配管
４０ 遮断弁
４１  投入口
４２  圧縮装置
４３  プレス
４４  圧縮支持板
４５  加熱炉
４６  高温反応炉
４７  圧縮廃棄物
４８  加熱配管
４９  バーナー
５０  高温ガス発生装置
５１  酸素含有ガス供給配管
５２  冷却装置
５３  精製装置
５４  溶融保温炉
５５  高温反応炉装入口
５６  マイクロ波
５７  マイクロ波発信装置
５８  マイクロ波受信装置
５９ａ、５９ｂ  水冷ジャケット
６０  アンテナ
６１  耐火物
６２  炉壁
６３  貫通孔
８１  マイクロ波発信器
８２  導波管
８３  導波管ガイドパイプ
８４  水冷管
８５  ガスシール機構
８６  ボール弁
８７  炉内レンガ
８８  鉄皮
８９  防熱レンガ
９０  導波管スラグ除去位置
９１  測定位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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